搜索
3.1单片机系统开发过程简单的例子：让一个发光二极管闪烁5次。1、明确系统功能：让一个发光二极管闪烁5次。系统启动后，一支发光二极管闪烁5次后熄灭，当按下一个按钮开关后再闪烁5次后熄灭。以后每次按下按钮开关，发光二极管都会闪烁5次。第三章单片机系统开发过程51单片机指令系统简介2、硬件设计(单片机+外围器件)外围器件：一个发光二极管、三个电阻、三个电容一个按钮开关3、搭建硬件平台在面包板上插入器件，用导线完成电气连接。4、软件设计ORG00H;设置起始地址START:MOVR0,#5;循环闪烁5次，R0为计数器LOOP:MOVP1,#00H;P1口输出全0,点亮二极管CALLDELAY;调用延时子程序MOVP1,#0FFH;P1口输出全1，熄灭二极管CALLDELAY;调用延时子程序DJNZR0,LOOP;R0减1，若不为0转LOOP处JBP2.0,$;测P2.0为高电平(无按键)则执行本行JMPSTART;否则,有键按下,跳到START处重新开始执行DELAY:…………;延时子程序（500ms）RET;返回主程序END;汇编程序结束5、下载程序到单片机并调试（1）在μVision中把目标程序编辑好，（2）编译、连接无错后生成单片机可执行的代码文件，（3）用下载线下载到单片机系统板中，（4）运行程序（5）根据运行结果检查功能实现情况,若未达系统要求,则在μVision中修改程序，然后重复步骤(2)~(5),直至达到系统要求.在程序反复检查无逻辑错误时,应检查硬件电路是否有问题.3.2μVisionVision软件的使用1、新建一个工程(项目),并为该项目选定合适的CPU然后保存该工程。具体步骤：①选Project→NewProject→保存工程②在弹出窗口中选所需CPU（如选ATMEL）,双击该.CPU.③选AT89S51,并确定。2、设置工程，使编译、连接后能生成可执行代码文件右击→Optionsfor‘Target1’→选择CreateHEX在弹出的窗口选3、新建源文件选File→New→输入源程序→保存（汇编程序：文件名.asm;C程序：文件名.c(存在工程文件夹)4、为工程中添加源程序文件在右边Project窗口单击SourceGroup1，在下拉菜单中选AddFilestoGroup‘SourceGroup1’选项，在弹出的框中选择你的源文件和文件类型，然后点击ADD，再点击close。5、编译工程中的源程序，生成.HEX(可执行)文件在Project窗口中选Target1→BuildTargetF7,(点击)对源程序编译连接。(或点击RBuildTarget)程序有语法错误时,会在输出窗口(OutputWindows)中显示错误信息和警告信息,修改编译成功后生成HEX文件生成.HEX文件后,可利用专门的下载程序,将此可执行程序下载到单片机内的ROM中运行3、在窗口中点击,打开你系统的.hex文件3.3STC-ISPV3.91软件的使用1、双击,打开在线烧录程序2、在窗口的“MCUTYPE”下拉菜单中选择(STC89C51RC)4、在COM栏选下载端口(一般是COM1）5、关电路板上的电源6、点击Download,打开电路板上的电源,烧录程序，若烧录出现问题,点击stop。注意：5、6两步骤的顺序不能颠倒！即在点击Download之前要先关掉板上的电源。7、打开电路板上的电源，程序即开始运行。3.4单片机应用系统C语言程序设计单片机应用系统的程序设计有两种方法：一种是基于汇编语言的，另一种是基于C语言的。汇编语言程序的机器代码生成效率高，但可读性较差，而C语言程序的可读性和可移植性远超过汇编语言。C51是一种专门为51单片机设计的高级语言C编译器，支持符合ANSI标准的C语言，同时针对51单片机的特点做了一些特殊扩展。C语言的主要特点：①语言简洁，使用方便灵活。它是程序设计语言中规模最小的语言之一。ANSI标准C语言只有32个关键字，9种流程控制语句。②程序可移植性好。所设计的程序不依赖机器硬件。④表达方式灵活。利用C语言的多种运算符可组成各种表达式，还可采用多种方法来获得表达式的值，使程序设计具有更大的灵活性。③表达能力强。具有丰富的数据结构类型和多种运算符。用户可灵活采用多种数据类型和使用各种运算符，实现复杂运算。⑥可直接操作计算机硬件。C语言具有直接访问机器物理地址的能力，C51的编译器都可直接对单片机内部的SFR和I/O端口进行操作，可以直接访问片内、片外存储器，还可以进行各种为操作。⑦生成的目标代码质量较高。⑤可进行结构化程序设计。C语言以函数作为程序设计的基本单位，非常适合结构化程序设计。用C51语言编写单片机应用程序，不用具体组织、分配存储器资源和处理端口数据，但对数据类型与变量的定义，必须要与单片机的存储结构相关联，否则编译器不能正确地映射定位。与标准C语言相比，C51包含的数据类型、变量存储模式、输入输出处理、函数等方面有一定差异，需根据单片机存储结构及内部资源来定义相应的数据类型和变量，而其它语法规则、程序结构及设计方法等与标准C语言相同。3.4.1C51的程序结构一、C51语言概述C语言程序由若干函数组成，其中有且仅有一个主函数，每个函数都是完成某个特殊任务的子程序段。组成程序的若干函数可保存在一个源程序文件中，也可保存在几个源程序文件中，最后将它们连接在一起。函数之间可以互相调用，但主函数只能调用其它函数而不能被其它函数调用。主函数是程序的入口，主函数中的所有语句执行完毕，则程序结束。二.、C51语言程序结构可实现一个LED闪烁控制功能的C51源程序C51语言程序的基本结构：式中：func1（）…funcN（）代表用户定义的函数，程序体指C51提供的任何库函数调用语句、控制流程语句或其它函数调用语句。3.4.2C51的数据结构1.C51的变量变量的基本属性是变量名和变量值。在程序中定义了变量，C51编译器就会给这个变量分配相应的存储单元。此后变量名就与存储单元地址相对应，变量值就与存储单元的内容相对应。定义一个变量的格式如下：[存储种类]数据类型[存储类型]变量名C51的变量概念示意图图中引用变量a实现了对分配内存20H单元的数据操作（1）存储种类存储种类是指变量在程序执行过程中的作用范围。变量的存储种类有四种：自动（auto）用存储种类说明符auto定义的变量外部（extern）用外部种类存储符extern定义的变量静态（static）用存储种类说明符static定义的变量寄存器（register）用存储种类说明符register定义的变量自动变量：自动变量作用范围在定义它的函数体或复合语句内部，在定义它的函数体或复合语句被执行时，C51才为该变量分配内存空间，当函数调用结束或复合语句执行结束时，自动变量占用的内存空间被释放。定义变量时若省略存储种类，则变量默认为自动变量。通常将函数体内和复合语句中使用频繁的变量放在片内RAM中，且定义为自动变量，可有效利用片内RAM资源。外部变量：在一个函数内，要使用已在本函数外或别的程序模块文件中定义过的外部变量时，在本函数体内要用extern说明该变量。通常将多个函数或模块共享的变量定义为外部变量。外部变量是全局变量，在程序执行期间一直占有固定的内存空间。当片内RAM资源紧张时，不建议将外部变量放在片内RAM。外部变量被定义后，即分配了固定的内存空间，在程序的整个执行时间内都是有效的。静态变量：静态变量又分为内部静态变量和外部静态变量。在函数体内定义的静态变量为内部静态变量，它在该函数体内有效，但在该函数体外不可见，这使变量在定义它的函数体外被保护，实现了离开函数时值不会被改变。寄存器变量：通常将使用频率最高的那些变量定义为寄存器变量，但目前已不推荐使用这种方式。外部静态变量是在函数外部定义的静态变量。它在程序中一直可见，但在定义的范围之外是不可见的。在多文件或多模块处理中，外部静态变量只在定义其的文件内部或模块内部有效。（2）数据类型数据的不同格式叫做数据类型有符号数据类型可以忽略signed标识符，如int等价于signedint，char等价于signedchar等。为了更有效地利用51单片机的内部结构，C51还增加了一些特殊的数据类型，它们分别对应于bit、sfr、sfr16和sbit四个关键字。bit位型利用bit位型，可定义一个位变量或位函数，但不能定义位指针，也不能定义位数组。它的值是一个二进制位，不是0就是1。C51增加的特殊数据类型sfr特殊功能寄存器型51系列单片机内的21个特殊功能寄存器(SFR)，分散在片内RAM区的高128字节，地址为80H～FFH。为了能直接访问这些SFR，需要通过关键字“sfr”对其进行定义，语法如下：sfrsfr_name=地址常数;sfr_name是一个特殊功能寄存器名，“=”后面必须是常数，其数值范围必须在特殊功能寄存器地址范围内，即位于0x80-0xFF之间。例如，sfrP1=0x90;//定义P1口地址90HsfrPSW=0xD0;//定义PSW地址D0H对于16位SFR，要使用关键字“sfr16”，定义的地址必须是16位SFR的低端地址。sfr16DPTR=0x82;//定义DPTR，其DPL=82HDPH=83H注意：不能用sfr16定义定时器/计数器0和1。sbit可寻址位在单片机应用中，经常要访问特殊功能寄存器中的某些位，用关键字sbit定义可位寻址的特殊功能寄存器的位寻址对象。定义方法有如下三种：①sbit位变量名=位地址将位的绝对地址赋给位变量名，位地址必须位于0x80H～0xFF之间。例：sbitCY=0xD7;//将位的绝对地址赋给变量②sbit位变量名=SFR名称^位位置当可寻址位位于特殊功能寄存器中时，可采用这种方法。其中SFR名称必须是已定义的SFR的名字，位位置是一个0～7之间的常数。例：sfrPSW=0xD0;sbitCY=PSW^7;//定义CY位为PSW.7，位地址为0xD7③sbit位变量名=字节地址^位位置这种方法是以一个字节地址作为基地址，该地址必须在0x80H～0xFF之间。例如，sbitCY=0xD0^7;//将位的相对地址赋给变量注：C51编译器把51单片机常用特殊功能寄存器和特殊位进行了统一定义，并存放在“reg51.h”或“reg52.h”头文件中，只须在使用前用预处理命令#includereg51.h把这头文件包含到程序中，就可使用殊功能寄存器名和特殊位名称。（3）存储类型51系列单片机有三个逻辑存储空间：片内低128BRAM，片外64KBRAM和片内外统一编址的64KBROM。51系列单片机逻辑存储空间示意图C51的存储类型与存储空间对应关系表注：一个变量除了与存储单元相对应外，还与它所在的存储空间有关，即还需要指出其存储类型。如果在定义变量时省略了存储类型标识符，C51编译器会根据当前编译模式自动认定默认的存储类型。编译模式共分为：小编译模式（SMALL）、紧凑编译模式（COMPACT）和大编译模式（LARGE）三种模式编译模式与存储类型（4）变量名C51对变量名的规定与标准C类似，由字母、数字和下划线三种字符组成，且第一个字符必须为字母或下划线，变量名长度无统一规定，随编译系统而定。注意：大写和小写字母是两个不同的标识符，习惯上变量用小写表示。变量名除了不可使用标准C语言的32个关键字外，还要不可使用C51扩展的新关键字。C51扩展的21个关键字一览表C51扩展的21个关键字一览表（续）注：所有变量在使用前必须说明，即必须“先定义，后使用”，凡未被定义的，不作为变量名。unsignedchardatasystem_status=0;//定义system_status为无符号字符型自动变量，该变量位于data区中且初值为0。unsignedcharbdatastatus_byte;//定义status_byte为无符号字符型自动变量，该变量位于bdata区中。unsignedintcodeunit_id[2]={0x1234